儀器分析筆記《可見-紫外光度分析法》

1、第五章可見紫外分光光度法基于物質(zhì)分子對(duì)光的選擇吸收而建立起來(lái)的分析方法；§5-1可見一紫外分光光度法概述（了解）5. 1. 1玫!代分析化學(xué)的“常規(guī)武器”1、分子光譜與原子光譜發(fā)射光譜吸收光譜分子光譜原子光譜發(fā)射光譜吸收光譜2、吸光光度法躍遷。分類:定義：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，屬于分子吸收光譜分析方法，基于外層電子目視比色法比色法光電比色法（光電比色計(jì)）吸光光度法（分光光度法）可見分光光度法分光光度法紫外分光光度法紅外吸收光譜法特點(diǎn)：（與化學(xué)分析比較）q、靈敏（可測(cè)1%kf?%微量組分，甚至ict1%io'%微量組分）;b、準(zhǔn)確度高（&. = 2%5%

2、）；c、操作簡(jiǎn)便，快速（測(cè)微量）；d、應(yīng)用廣泛（無(wú)機(jī)、有機(jī)均可測(cè)）。表7-1-1各類分析方法比較5. 1.2可見一紫外吸收光譜法的特點(diǎn)及在石油化工方面的應(yīng)用分析方法類別含量相對(duì)誤差滴定分析法化學(xué)分析法>1%00.2%重量分析法吸光光度法儀器分析法<1%2% 5%1、特點(diǎn) 設(shè)備及操作簡(jiǎn)單，分析速度快，易普及推廣應(yīng)用； 靈嫩度高。特別適用測(cè)量低含量及微量組分，適宜測(cè)定的含量范圍為0.001%0.1%； 準(zhǔn)確度高，相對(duì)誤差一般為1%3%； 應(yīng)用范圍廣。能測(cè)定周期表中幾乎所有金屬元素，也能測(cè)定n、b、si、as、0、s、se、te、f、cl、br. i等非金屬元素，也能定量測(cè)定有機(jī)物，還可

3、以用于測(cè)定平衡常數(shù)、配合物組成及分子量等物理化學(xué)常數(shù); 選擇性好； 譜帶較寬，易與其他組分的光譜重疊引起光譜干擾，有吋造成選擇性不好;2在石化工業(yè)中的應(yīng)用比色法主要用于無(wú)機(jī)元素的測(cè)定;紫外吸收光譜法測(cè)定具有芳香結(jié)構(gòu)的化合物及含有共轆體系的化合物§ 5.2可見一紫外分光光度法的基本原理（理解）5. 2.1吸收光譜產(chǎn)生的原因1、單色光與復(fù)合光 a、光的波粒二象性光的折射波動(dòng)性2卩光的衍射 光的偏振光的波粒二象性光的干涉粒子性e光電效應(yīng)愆普朗克方程：e = hv = 式中e：光子的能量（j,焦耳）；r： c：光速（2.9979 x10%ms"）。 電磁波譜按照波長(zhǎng)的長(zhǎng)短順序排列而

4、成102 nm 10 nm 102nm khnm光子的頻率（hz,赫茲）；2：光子的波長(zhǎng)（nm）；cm 10- cmx射線了射線無(wú)線電液0.1 cm 10cm 103 i i i 微 波可見光：400-750nm；近紫外:200-400nm；近紅外：750-2500nmoc、單色光、復(fù)合光與光的互補(bǔ)單色光：?jiǎn)我徊ㄩL(zhǎng)的光，通常意義的單色光是指波長(zhǎng)處于很窄的某一范圍的光;復(fù)合光：由不同波長(zhǎng)的光組合而成的光。可見光400-750nm混合j色散吉 iia iiaf=3 rm xm.650-750600 650580-600500-580490-500480 490 450 480400-450nmnm

5、nmnmnmnm nm光的互補(bǔ)：若兩種不同顏色的單色光按一定的強(qiáng)度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光 為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。2、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收a、顏色與光的關(guān)系完全吸收完全透過(guò)光作用于物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)吸收了可見光,而顯示出特征的顏色。物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色與光有著密切的 關(guān)系,物質(zhì)呈現(xiàn)何種顏色，與光的組成和物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。e物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)不同，所能吸收光的波長(zhǎng)也不同，這就構(gòu)成了物質(zhì)對(duì)光的選擇吸收基礎(chǔ);e物質(zhì)選擇性地吸收白光中某種顏色的光,物質(zhì)就會(huì)呈現(xiàn)其互補(bǔ)色光的顏色;屯 溶液顏色的深鬲"取決于溶液中吸光物質(zhì)濃度的高低。表5-2-1光的互補(bǔ)關(guān)系物質(zhì)的顏色吸收光顏色波長(zhǎng)范圍

6、（x,nm）黃綠紫400-450藍(lán)450-480綠藍(lán)480-490藍(lán)綠490-500紫紅綠500-560紫黃綠560-580藍(lán)580-600綠藍(lán)600-650藍(lán)綠650-7503、吸收曲線（吸收光譜）吸光度（/）與波長(zhǎng)（久）的關(guān)系曲線 吸收曲線中吸光度最大值處（吸收峰）對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)，以血ax表示。e定性分析基礎(chǔ):不同的物質(zhì)具有不同的分子結(jié)構(gòu)，因而具有不同的吸收曲線，可以根據(jù)吸收曲線的形狀，即吸 收峰的數(shù)目、峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和最大吸收波長(zhǎng)的位置，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析。e定量分析基礎(chǔ): 在同一波長(zhǎng)下，物質(zhì)的濃度越大，物質(zhì)對(duì)光吸收程度越大。圖11-2 kmnoq溶液的吸屯 同一物質(zhì)，濃度不同

7、，其吸收曲線的形狀和入瘁的位置不變。4、分子吸收光譜a、光譜、吸收光譜及分子吸收光譜的概念白光經(jīng)過(guò)棱鏡而發(fā)生折射，各種光波的折射率（刃）隨著波長(zhǎng)2、而/,可用科希經(jīng)驗(yàn)公式表 示：/ b c式中a、b、c：常數(shù)。因此，凡是按波長(zhǎng)順序排列的電磁輻射都可以稱為光譜。如果讓光源先通過(guò)吸光物質(zhì)（溶液、液體或氣體），再經(jīng)過(guò)棱鏡色散則所形成的光譜中就會(huì)出 現(xiàn)一個(gè)至數(shù)個(gè)喑區(qū)或若干喑線，這就是該吸光物質(zhì)的可見光吸收光譜，光譜中的喑區(qū)或喑線就是被 吸光物質(zhì)所吸收掉的光波區(qū)或光線。因此，把吸光物質(zhì)對(duì)電磁輻射吸收時(shí)其透過(guò)的光譜稱為吸收光 譜。若吸光物質(zhì)為分子或離子團(tuán)，則稱為分子吸收光譜；若吸光物質(zhì)為原子蒸氣，則稱為原

8、子吸收 光譜。根據(jù)物質(zhì)分子所吸收光的波長(zhǎng)及能量的不同，可將分子吸收光譜區(qū)分為三類： 可見一紫外吸收光譜（200780nm） 紅外吸收光譜（0.7825pm） 遠(yuǎn)紅外吸收光譜（251000pm）b、分子吸收光譜的測(cè)定其測(cè)定方法是：利用棱鏡的色散作用或光柵的衍射作用,從具有連續(xù)輻射的光源（如可見光用 餌絲燈、紫外光用氫燈或氛燈、紅外光用熾熱的硅碳棒）中逐步分離岀各個(gè)波長(zhǎng)的光波,并使之 一次通過(guò)吸收池中的被測(cè)物質(zhì)溶液,測(cè)出溶液對(duì)每一波長(zhǎng)的吸光度或透光度,繪制吸收光度一波 長(zhǎng)曲線或透光度一波長(zhǎng)曲線。這種曲線就是吸收物質(zhì)分子的吸收光譜，又稱吸收光譜曲線或分光光度曲線。5. 2.2光的吸收定律（朗伯比爾定

9、律可見一紫外光度分析法及紅外吸收光譜法定量分析的理論基礎(chǔ)（一）朗伯一比爾定律及其意義1、吸光度的意義吸光度表示光束通過(guò)溶液時(shí)被吸收的程度，用/表示： = lg = lgy式中d 入射光強(qiáng)度；" 透過(guò)光強(qiáng)度；t：透光率。e 溶液所吸收光的強(qiáng)度厶t8 =>透過(guò)光的強(qiáng)度厶> 0 =>吸光度力» 00 ；e吸光度力的范圍：0</l<ooo2、透光度的意義透光度也稱為透光率或透射比，表示透過(guò)光占入射光的比例，也是物質(zhì)吸光程度的一種度量, 以t表示：t丄厶其屮，/（嚴(yán)厶+厶e 透光度的范圍：0<7<1； t其對(duì)光的吸收to,反之，tton其對(duì)光

10、的吸收too；e 透光度也常以百分率表示，稱為百分透射比100t,其值在0100之間。3、朗伯一比爾（lambertbeer）定律朗伯定律（1760年）：光吸收與溶液層厚度成正比，即aocb, a = kb比爾定律（ 1852年）：光吸收與溶液濃度成正比，即/occ, a = kc兩者結(jié)合起來(lái)，得到朗伯比爾定律：當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度及光程（溶液的厚度）成正比關(guān)系，即:a = g = khc式中a:吸光度；t:透射比；b:溶液厚度；-溶液濃度；k：比例系數(shù)，其與吸光物 質(zhì)的性質(zhì)，溫度，吸光波長(zhǎng)有關(guān)。愆 lambertbeer定律使用條件: 入射光為平行單

11、色光且垂直照射； 均勻非散射體系； 吸光質(zhì)點(diǎn)之間無(wú)相互作用（稀溶液，c<0.01mol/l）； 無(wú)熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā)生。4、比例系數(shù)k的表示方法k值的表示方法依賴于溶液濃度的表示方法，在液層厚度b以厘米為單位時(shí)，比例系數(shù)k的名 稱、數(shù)值及單位均隨溶液濃度單位而變。常有以下三種表示方法：門嘰 a a = abc a：吸收系數(shù)，單位為l g cm-1a = kbc 一a = ebc£ :摩爾吸收系數(shù)，單位為l mol 'cm 1:百分吸收系數(shù)未知分子、量的物質(zhì)a、摩爾吸收系數(shù)£的意義£表示物質(zhì)的濃度為lmol/l, 液層厚度為lcm 時(shí)溶液的吸光度。單位

12、： （lmol“ cm"）"占其與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長(zhǎng)、溫度和溶劑等因素有關(guān); 不同物質(zhì)具有不同的£,它是在一定條件下，某物質(zhì)對(duì)某一波長(zhǎng)的光的吸收能力大小的量度; 對(duì)于同一物質(zhì)，當(dāng)其它條件一定時(shí)，£的大小就取決于如射光的波長(zhǎng)兄。即£ = /仏），因此2pmax - max ' 占是衡量光度法靈敏度高低的重要指標(biāo)。呂訃兀亠該物質(zhì)的靈敏度too。一般認(rèn)為， £inax>l04 l mol1cm1的方法是較靈敏的。b、4與£、心幾與£之間的關(guān)系e = am式中m :吸光物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。5、吸光度的

13、可加和原理多組分混合體系中，如果各組分分子之間不存在離解、聚合、化學(xué)反應(yīng)等化學(xué)平衡時(shí)，其吸光 度具有加合性，即：nnne 根據(jù)吸光度的加和性可以進(jìn)行多組分的測(cè)定以及某些化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的測(cè)定。（）lambertbeer定律發(fā)生偏離的原因lambert定律是普遍成立的，而beer定律卻有時(shí)會(huì)偏離。偏離比爾定律的原因較多，基本是 可分為物理和化學(xué)兩個(gè)方而。物理方而主要是入射單色光不純及雜散光等的彫響；化學(xué)方而則是溶 質(zhì)的解離、締合及互變異構(gòu)反應(yīng)等。1、單色光不純的影響（儀器本身造成的）儀器使用的是連續(xù)光源，用單色器分光，由于單色器色散能力的限制和出口狹縫要保持一定的 寬度，所以我們不可能得到純的單

14、色光。>非單色光引起的偏移:復(fù)合光由人和4組成，對(duì)于濃度不同的溶液。和b,引起的吸光度的偏差不一樣，濃度大，復(fù) 合光引起的誤差大，故在高濃度時(shí)線性關(guān)系向下彎曲，即用不純單色光所測(cè)得的吸光度較用波長(zhǎng)為 入涿所測(cè)得的吸光度小。圖5-2-2對(duì)比爾定律的偏離>克服方法：a、盡量選用較好的單色器，使入射光的波長(zhǎng)范圍盡可能窄；b、入射波長(zhǎng)2選擇在峰值位置（在波峰有一個(gè)/值相差較小的區(qū)域）；2、非平行入射光導(dǎo)致光束的平均光程b大于吸收池厚度b,實(shí)際測(cè)得的吸光度大于理論值，產(chǎn)生正偏離。3、介質(zhì)不均勻入射光會(huì)因散閒而軌矣，專致t減小，實(shí)測(cè)的a偏高。/克服方法：避免溶液產(chǎn)生膠體或渾濁。4、化學(xué)因素吸光

15、物質(zhì)常因稀釋、ph值及試劑濃度變化等因素的影響而發(fā)牛一系列化學(xué)反應(yīng)，例如離解、 締合、溶劑化、互變異構(gòu)反應(yīng)及吸光物質(zhì)組成改變等，結(jié)果使溶液中吸光物質(zhì)的真實(shí)濃度與溶液的 指示濃度不再成正比關(guān)系，破壞了吸光度與濃度的線性關(guān)系，于是偏離了光吸收定律。 如:cr2o72_+h2o_=2hcror=2h+2cro42-par的偶氮一醍腺式5、最佳的吸光度測(cè)量范圍a=0.2 0.85. 2.3 可見一紫外吸收光譜的產(chǎn)生及分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、分子的能級(jí)與吸收光譜的產(chǎn)生a、物質(zhì)分子內(nèi)部三種運(yùn)動(dòng)形式：（1）電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)；（2）原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng)；（3）分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。4分子具有三種

16、不同能級(jí)：電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí) 丄 三種能級(jí)都是量子化的，u各自具有相應(yīng)的能量丄 分子的內(nèi)能：屯子能量瓦、振動(dòng)能量仇、轉(zhuǎn)動(dòng)能量耳 即 e=ec+e+e<a£e>a£v>ar分子的這三種能級(jí)分布情況如下圖示。廠二o4v"二 0純電子2臥遷4純轉(zhuǎn)動(dòng)純振動(dòng)2蔓虞遷 躍遷 j = 06”4一j =02 =雙原子分子的三種能級(jí)躍遷示意圖紫外一可見光譜屬于電子躍遷光譜o電子能級(jí)間躍遷的同時(shí)總伴隨有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動(dòng)能級(jí)和 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。探討論:（n轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的能量差皿 0.0050.050ev

17、,躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光 譜或分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜；（2）振動(dòng)能級(jí)的能量差約為：0.05lev,躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜 或分子振動(dòng)光譜；（3）電子能級(jí)的能量差厶化較大120evo電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外一可見光區(qū)，紫 外一可見光譜或分子的電子光譜；（4）吸收光譜的波長(zhǎng)分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級(jí)間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級(jí)分布狀況，是物質(zhì)定性的依據(jù)；（5）吸收譜帶強(qiáng)度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最 大吸收波長(zhǎng)處測(cè)得的摩爾吸光系數(shù)怖ax也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的uax有時(shí)可能相同，但陽(yáng)ax 不一定相同；（6）吸收譜帶強(qiáng)度與該物

18、質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，定量分析的依據(jù)。2、可見一紫外吸收光譜的主要類型 兀t7t*躍遷引起的吸收譜帶； nm*躍遷引起的吸收譜帶； （t t <7*躍遷引起的吸收譜帶； 躍遷引起的吸收譜帶； 電荷轉(zhuǎn)移引起的吸收譜帶（pt d躍遷）； 配位體場(chǎng)躍遷引起的吸收譜帶（did, ftf躍遷）。3、a、基本概念生色團(tuán)最有用的紫外一可見光譜是由兀一和躍遷產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含 有不飽和基團(tuán)。這類含有兀鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)由雙鍵或卷鍵體系組成， 如乙烯基、按基、亞硝基、偶氮基一n=n、乙烘基、月青基一c三n等。b、助色團(tuán):有一些含有n電子（孤對(duì)電子）的基團(tuán)（如一o

19、h、一or、一nh2、一nhr、x等），它們木 身沒有生色功能（不能吸收a>200nm的光），但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連吋，就會(huì)發(fā)生一兀共軌作用， 增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力（吸收波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng),且吸收強(qiáng)度增加），這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。c、紅移與藍(lán)移有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL(zhǎng)九疵和吸收強(qiáng)度發(fā)生變 化：九和向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移,或長(zhǎng)移。向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移（或紫移）或短移。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)c增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)，如圖所示。強(qiáng)帶（strong band）： emax> 104弱帶（weak band）： 為ax< 10/

20、溶劑極性的不同也會(huì)引起化合物吸收光譜的紅移或藍(lán)移，這種作用稱為溶劑效應(yīng):在龍t%*躍遷中，激發(fā)態(tài)極性大于基態(tài)，當(dāng)使用極性大的溶劑時(shí)，由于溶劑與溶質(zhì)相互作用， 激發(fā)態(tài)龍*比基態(tài)龍的能量下降得更多，因而激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量差減小，導(dǎo)致吸收譜帶久max 紅移。而在躍遷中，基態(tài)n電子與極性溶劑形成氫鍵，降低了基態(tài)能量，使激發(fā)態(tài)與基態(tài) 之間的能量差變大，導(dǎo)致吸收帶九ax向短波區(qū)藍(lán)移。4、吸收帶吸收峰在紫外一可見光譜屮的波帶位置a、r帶從德文radikm（基團(tuán)）得名為刃1兀*躍遷引起的吸收帶。如城基一c=o、no2> cho等，其特點(diǎn)為吸收強(qiáng)度弱，£ <100,吸收峰波長(zhǎng)一般在27

21、0nm以上；b、k帶從德文konjugation（共轆作用）得名為7tt滬躍遷引起的，如共轆雙鍵。該吸收帶的特點(diǎn)為吸收峰很強(qiáng)，8>104,最大吸收峰位置一 般在217280nmo共轆雙鍵增加，九椰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，務(wù)郴也隨之增加；c、b帶從德文benzenoid（苯的）得名為芳香化合物（包括雜環(huán)芳香化合物）的特征吸收帶。這是由于兀-卅躍遷和苯環(huán)的振動(dòng)重疊引 起的。苯蒸氣在230270nm處出現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)的吸收光譜，稱為笨的多重吸收帶或精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收帶。 在極性溶劑中或苯環(huán)上有取代基時(shí)，復(fù)雜的b吸收帶簡(jiǎn)化，精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，出現(xiàn)一寬峰，中心在 256nm, £=220。d、e帶是由苯環(huán)結(jié)構(gòu)

22、中三個(gè)乙烯的環(huán)狀共轆系統(tǒng)的躍遷所產(chǎn)生的。分為e】和e2吸收帶，其中e在 185nm 附近，e=47000, e?在 204nm, £=7900,均為強(qiáng)吸收。5、有機(jī)化合物的紫外一可見吸收光譜有機(jī)化合物的紫外一可見吸收光譜，是其分子中外層價(jià)電子躍遷的結(jié)果（三種）："電子、兀電 t> n 電 了 （p 電 了）。分子軌道理論：一個(gè)成鍵軌道必定有一個(gè)相應(yīng)的反鍵軌道。通常外層電子均處于分子軌道的基 態(tài)，即成鍵軌道或非鍵軌道上。外層電子吸收紫外或可見輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)（反鍵軌道）躍遷。主要有四種躍遷所需能量ae大小順序?yàn)? 躍遷所需能量最大，o電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才

23、能發(fā)生躍遷。飽和烷桂的分子吸收光譜出現(xiàn)在 遠(yuǎn)紫外區(qū)（吸收波長(zhǎng)a<200nm,只能被真空紫外分光光度計(jì)檢測(cè)到）。如甲烷的久為125nm,乙烷 入噸為135nmo ->/躍遷所需能量較大。吸收波長(zhǎng)為1502501w1,大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。含非鍵 電子的飽和姪衍生物（含n、0、s和鹵素等雜原子）均呈現(xiàn) 一>/躍遷。如一氯甲烷、甲醇、三甲 基胺n >/躍遷的x分別為173nm> 183nm和227nmo 兀t7t*躍遷所需能量較小，吸收波長(zhǎng)處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，摩爾吸光系數(shù)務(wù)涿一般在 loy mol-cm-1以上，屬于強(qiáng)吸收。不飽和桂、共軌

24、烯桂和芳香繪類均可發(fā)生該類躍遷。女恥乙 烯 7tt7t*躍遷的久為 162 nm, £max 為：lx104l* 010卩9111一幕 躍遷需能量最低，吸收波長(zhǎng)x>200nmo這類躍遷在躍遷選律上展于禁阻躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為 10lool mof1 cm1,吸收譜帶強(qiáng)度較弱。含有雜原子不飽和基團(tuán)如=c=o、=c=s、n=n等，分 子中孤對(duì)電子和7t鍵同時(shí)存在時(shí)發(fā)生n >7i*躍遷。丙酮n >?！败S遷的a為275nm 6'max為22 lmof1 -cm-1 （溶劑環(huán)己烷）。6、金屬配合物的紫外一可見吸收光譜金屬離子與配位體反應(yīng)生成配合物的顏色一般不同于游

25、離金屬離子（水合離子）和配位體本身的 顏色。金屬配合物的生色機(jī)理主要有三種類型： 配位體微擾的金屬離子clt 電子躍遷和電子躍遷 摩爾吸收系數(shù)£很小，對(duì)定量分析意義不大。 金屬離子微擾的配位體內(nèi)電子躍遷金屬離子的微擾，將引起配位體吸收波長(zhǎng)和強(qiáng)度的變化。變化與成鍵性質(zhì)有關(guān)，若靜電引力 結(jié)合，變化一般很小。若共價(jià)鍵和配位鍵結(jié)合，則變化非常明顯。 電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜在分光光度法中具有重要意義。q、當(dāng)吸收紫外可見輻射后，分子中原定域在金屬m軌道上電荷的轉(zhuǎn)移到配位體厶的軌道， 或按相反方向轉(zhuǎn)移，這種躍遷稱為電荷轉(zhuǎn)移躍遷，所產(chǎn)牛的吸收光譜稱為荷移光譜。b、電荷轉(zhuǎn)移躍遷本質(zhì)上屬于分子內(nèi)氧化還原反應(yīng)，

26、因此呈現(xiàn)荷移光譜的必要條件是構(gòu)成分 子的二組分，一個(gè)為電子給予體，另一個(gè)應(yīng)為電子接受體。c、電荷轉(zhuǎn)移躍遷在躍遷選律上屬于允許躍遷，其摩爾吸光系數(shù)一般都較大（104左右），適宜 于微量金屈的檢出和測(cè)定。d.電荷轉(zhuǎn)移躍遷在紫外區(qū)或可見光呈現(xiàn)荷移光譜，荷移光譜的最大吸收波長(zhǎng)及吸收強(qiáng)度與 電荷轉(zhuǎn)移的難易程度有關(guān)。例：fe鞏與sc"形成血紅色配合物，在490nm處有強(qiáng)吸收峰。其實(shí)質(zhì)是發(fā)生了如下反應(yīng)： fj+scn +av=fe scn 2+§ 5.3可見一紫外分光光度法的應(yīng)用（掌握）釀夕卜二可覓分充龍度法壬婁甬于右機(jī)物芬嶄: 定性分析：比較吸收光譜特征可以對(duì)純物質(zhì)進(jìn)行鑒定及雜質(zhì)檢查；

27、 定量分析：利用光吸收定律進(jìn)行分析。5. 3. 1 定性分析1、紫外一可見分光光度法定性分析的內(nèi)容包括化合物的鑒定及結(jié)構(gòu)分析兩方面。2、一般有兩種定性方法： 比較吸收光譜曲線； 用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算最大吸收波長(zhǎng)入亦，然后與實(shí)測(cè)值比較。（一）化合物的鑒定1、比較光譜的一致性在相同的測(cè)定條件下（溶劑、ph等）下，測(cè)定未知物的吸收光譜與所推斷化合物的標(biāo)準(zhǔn)物的 吸收光譜直接比較，或?qū)⑵渑c未知物的吸收光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果吸收光譜的性狀，包括吸收光 譜的入癲、>吸收峰數(shù)目、位置、拐點(diǎn)及ax等完全一致時(shí)，則可初步認(rèn)為是同一化合物。為了進(jìn)一步確定，可再用其他溶劑分別測(cè)定，如吸收光譜仍然一致，則進(jìn)一步肯定二者

28、為同一 物質(zhì)。e 應(yīng)指出，紫外吸收光譜相同，有時(shí)兩種化合物不一定相同，因?yàn)樽贤馕展庾V通常只有23個(gè) 較寬的吸收峰，具有相同生色團(tuán)而結(jié)構(gòu)不同的分子，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生相同的紫外吸收光譜。因此， 不能單憑紫外吸收光譜下結(jié)論。2、比較最大吸收波長(zhǎng)及吸光度比值的一致性如二勺力2 *2若物質(zhì)的吸收峰較多，往往規(guī)定以某幾個(gè)吸收峰對(duì)應(yīng)的吸光度或吸收系數(shù)的比值作為鑒定標(biāo) 準(zhǔn)。將試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣品或與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)相比較，最大吸收波長(zhǎng)相同，峰處吸光度或吸收系數(shù)的比值在 規(guī)定范圍內(nèi)，則可認(rèn)為兩者是同一物質(zhì)。屯純度檢查1、雜質(zhì)檢查：有雜質(zhì)時(shí)，吸收光譜變形。2、雜質(zhì)限量檢查：以某一波長(zhǎng)吸光度值表示；以峰谷吸光度比值表示。（二）結(jié)構(gòu)分

29、析可見一紫外吸收光譜基木上是分子中牛色團(tuán)和助色團(tuán)的特征，而不是整個(gè)分子的特征。因此, 在結(jié)構(gòu)分析中，可見一紫外吸收光譜法的主要作用是推測(cè)官能團(tuán)及確定共輒體系,如撥基、硝基、 苯環(huán)、共軌二烯及共軌多烯等。1、官能團(tuán)的鑒定初步判斷規(guī)律：（1）化合物在220280nm范圍內(nèi)透明（即£<1 ）,可推斷化合物不含苯環(huán)、共覘雙鍵、醛基、 硝基、酮基、漠和碘；（2）在210250nm有強(qiáng)吸收帶，表示含有共轆雙鍵。如104<£v2xl（/范圍內(nèi)，說(shuō)明為二烯或 不飽和酮；如在260、300、330nm有高強(qiáng)度吸收峰，則化合物含有35個(gè)共軌龍鍵；（3）在250300nm有弱吸收帶，

30、“10100，則含有按基；在此區(qū)域若有中強(qiáng)吸收帶，則是 苯核的特征；（4）如化合物有許多吸收峰，其至延伸到可見光區(qū)，則可能為一長(zhǎng)鏈共軌化合物或多環(huán)芳桂。2、順反異構(gòu)體的確定一般來(lái)說(shuō)，反式異構(gòu)體比順式異構(gòu)體有較大的入迪及據(jù)此可以判別順反異構(gòu)體。3、互變異構(gòu)體的確定常見的互變界構(gòu)體有酮一烯醇式、醇醛的環(huán)式一鏈?zhǔn)?、酰胺的?nèi)酰胺一內(nèi)酰亞胺式等。 例如，乙酰乙酸乙酯具有酮一烯醇式互變異構(gòu)體：ohohohohch3-cch2c0c2h5 二ch3-c=ch c-0c2h5酮式 272nm（£16）, r帶烯醇式 300nm, r帶243nm, e 帶這兩種異構(gòu)的相對(duì)含量隨溶劑的極性而變，在極性溶

31、劑中，例如在水中，酮式易與極性溶劑形成氫鍵，上述平衡左移，使酮式占優(yōu)勢(shì)，其吸收光譜只有1個(gè)弱峰r帶；在非極性溶劑中，例如 在己烷中，烯醇式可牛成分子內(nèi)氫鍵而具有穩(wěn)定性，使烯醇式占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其吸收光譜除有一個(gè)弱 吸收帶r帶外，在243nm處還有一個(gè)強(qiáng)吸收帶k帶。4、將經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算的入涿與實(shí)測(cè)值對(duì)照確定化合物結(jié)構(gòu)（1）共輒烯繪/lx的計(jì)算woodward總結(jié)了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了共轆二烯、三烯、四烯k吸收帶入疵的計(jì)算規(guī)則，如下表，以溶劑為乙醇基數(shù)（共轆二烯基本吸收帶） 增加值217nm5、助色團(tuán)一ocoronm1、二烯在同一環(huán)內(nèi)（同環(huán)二烯）36nmor6nm2、每個(gè)烷基（或環(huán)基）5nmsr30nm

32、3、環(huán)外雙鍵5nmcl, br5nm4、增加一個(gè)共輒雙鍵30nmnr)r260nm環(huán)外雙鍵是指某一環(huán)內(nèi)的環(huán)外并與該環(huán)直接相連的雙鍵。例1：水芹烯有兩種異構(gòu)體，經(jīng)其他方法測(cè)定其結(jié)構(gòu)為a及b。其紫外光譜：本的九瘁為263 nm （皿x為2500）, 0體的/imax為231nm（&nax為900） o試問(wèn)a及b何者為g體,何者為0體？(a)(b)解：根據(jù)woodward規(guī)則計(jì)算出（a）及（b）兩結(jié)構(gòu)的心基值 烷基 環(huán)外雙鍵 同環(huán)二烯(a)217nm(5x2) +10 nm(5x1) +5 nmonm'max=232nm(b)217nm(5x3) +15 nmonm36nm4ax =

33、 268nm由以上計(jì)算可知：結(jié)構(gòu)（a）的計(jì)算值（2喚=232何），與0體的實(shí)測(cè)值（231mn）相近,故結(jié)構(gòu)（a）應(yīng)為0體，而結(jié)構(gòu)（b）為。體。0不飽和s酮、酸、酯入逖的計(jì)算由于woodward> fieser及scott等人的工作，總結(jié)出了計(jì)算a , 0不飽和醛、酮、酸、酯k 吸收帶入瘁的計(jì)算規(guī)則，如下表，以溶劑為乙醇基值oaca、0、86nma. 0不飽和醛207nmora35nma、0不飽和酮215nmp3 onma、0不飽和六元環(huán)酮215nmy17nm僅、0不飽和五元環(huán)酮202nm831nma0不飽和酸或酯sr085nma或0單取代208nmcla15nma > 0或0、0雙

34、取代217nm012nm©、0、0三取代225nmbra25nm增加值03 onm增加1個(gè)共覘雙鍵（對(duì)酸、酯 也適用）30nmnrjr2095nm烷基或環(huán)基a10nm每個(gè)環(huán)外雙鍵 （對(duì)酸、酯也 適用）5nm12nm了或更高（對(duì)酸、酯也適用）18nmoha35nm030nm750nm例2：計(jì)算該物質(zhì)的入和。chcoc2h5d°解：卩、0雙取代不飽和酯217nm環(huán)外雙鍵+5 nm4ax （計(jì)算值）=222nm（3）撥基取代苯化合物rc6h5cox的入枷計(jì)算scott規(guī)則如下表，以溶劑為乙醇。該規(guī)則用于計(jì)算撥基取代苯化合物中苯環(huán)與撥基共轆所形 成的k吸收帶的入郴值。表6 -8按基

35、取代苯化合物r-c6h-co-x入“的scott規(guī)則蜂本值x二r為酮 x = h為軽x=oh或0"為酸或酯 cox = cn 為購(gòu)增加值 烷基或環(huán)基取代一246nm 250nm 230nm 224nm0ht or一 （ta-.is'工畀鄰3nm loumlmml7n25clbr-nh2-nhacm 7h r nn鄰一、間一對(duì)一鄰一、間一對(duì)_鄰一、間一對(duì)一鄰一、間一對(duì)一對(duì)一鄰一、間一對(duì)onm10nm2nmj5nm13nm58nm20nm45 nm73nm20nm85nm例3：計(jì)算下述化合物的入誑值。解:酸基值230nm對(duì)位一nh2+58nm4ax （計(jì)算值）=288nm 實(shí)測(cè)值

36、=288nm5. 3. 2 定量分析定量分析的方法很多，應(yīng)根據(jù)測(cè)定對(duì)象和目的加以選擇。 單組分=> 常規(guī)定量法； 高濃度或極低濃度n差示分光光度法； 試樣渾濁或背景吸收較人=> 雙波長(zhǎng)分光光度法。（一）常規(guī)定量法1、比較法比較法又稱為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法。在最大吸收波長(zhǎng)處分別測(cè)岀試樣溶液及標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度心及4， 進(jìn)行比較可直接求得樣品的濃度。ax =4 = £c、b=>2、標(biāo)準(zhǔn)曲線法應(yīng)用最廣泛配制一系列（一般為58個(gè)）濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液u分別在選定波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度u繪制/c工作曲線（若符合吸光定律，則可得到一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線）u相同條件下測(cè)樣液的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上

37、查出其對(duì)應(yīng)的濃度e本法特點(diǎn):分析同種類的大批試樣比較方便。因?yàn)檫@樣一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，只要操作條件不變，就可供一段時(shí) 間內(nèi)使用，不必每做一個(gè)試樣分析都要同時(shí)作一條標(biāo)準(zhǔn)曲線。e注意事項(xiàng): 標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成與濃度應(yīng)盡量與試樣接近； 如儀器條件和操作條件（試劑、酸度、溫度）變化了，則應(yīng)校正曲線，或重新制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。3、標(biāo)準(zhǔn)加入法（增量法）分類：一次標(biāo)準(zhǔn)加入法和多次標(biāo)準(zhǔn)加入法。（1） 一次標(biāo)準(zhǔn)加入法 取一份試液測(cè)其吸光度，設(shè)為再取另一等分試液，加入一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液使其濃度增加q,測(cè)定吸光度，設(shè)為ax+k,根據(jù)lambertbeer定律得:a =心 也之(q+q)b（2）多次標(biāo)準(zhǔn)加入法該法是在若干等份試樣溶液屮分

38、別加入不同量的被測(cè)組分標(biāo)準(zhǔn)溶液，使增量值分別為0, %, %,，測(cè)定對(duì)應(yīng)的吸光度，則a = £bcx+ck）繪制a-ck校正曲線，如下圖，用外推法使校正曲線延長(zhǎng)于橫坐標(biāo)。點(diǎn)，則00,的長(zhǎng)度所對(duì) 應(yīng)的濃度就是被測(cè)組分的q。除被測(cè)組分含量不同外，在各分試樣中其他成分都相同，他們對(duì)一系列吸光度測(cè)定的影響都 一致，能相互抵消。因此，標(biāo)準(zhǔn)加入法特別適合復(fù)雜試樣中微量組分的測(cè)定。（二）多組分定量方法以兩組分為例根據(jù)吸光度的加和性特點(diǎn)，在同一試樣中可以測(cè)定兩個(gè)以上的組分。設(shè)試樣中含有x, y兩 種組分，在一定條件下將他們轉(zhuǎn)化為有色化合物，分別繪制其吸收光譜，會(huì)下圖出現(xiàn)三種情況：%c、ccctccc

39、（1）圖情況是兀，y組分互不干擾，各在入3處測(cè)定；（2）圖情況是兀干擾y組分測(cè)定，但y對(duì)兀無(wú)干擾；此吋可先在人處測(cè)量溶液的吸光度代 ,并求得x組分的濃度；然后再在入處測(cè)量溶液的吸光度昇廠和純組分兀及尹的磅和碣，根據(jù)吸 光度的加和性特點(diǎn)，列出下式：即能求出尹組分的濃度（3）圖情況是兀，尹組分互相干擾，這時(shí)首先在人處測(cè)量混合物的吸光度力苯丁和純組分兀及 尹的勺和罵值。然后在入處測(cè)量混合物的吸光度/；）'和純組分x及尹的磅和磅值。列出方程式: /廠之即$式屮石、磅和磅、%:由濃度兀及尹的純?nèi)芤簻y(cè)得；/、:由實(shí)驗(yàn)測(cè)得;q、cv：聯(lián)立方程求得?！眅 對(duì)于更復(fù)雜的多組分體系，可用計(jì)算機(jī)處理測(cè)定的結(jié)

40、果;愆 理論上，該法可應(yīng)用于多組分體系的測(cè)定，但實(shí)際應(yīng)用較少，原因是誤差較大。（三）差示分光光度法1、方法原理該法的特點(diǎn)是用一個(gè)已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為參比溶液以測(cè)量吸光度。根據(jù)光吸收定律對(duì)未知溶液有：4 = lg = ebcx1 x對(duì)濃度為c（）的標(biāo)準(zhǔn)溶液有：4）=lgj7 = £bc°以濃度為c。的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為參比溶液時(shí)，所測(cè)得未知溶液的吸光度川為力'=&_4）=lg = £b（q_c（）式中a1：相對(duì)吸光度。上式表明，a'oc ex-c0),它是差示分光光度法的基本公式。2、測(cè)定方法(1) 高吸光度測(cè)定法其操作方法是在檢測(cè)器未受光照射吋

41、，調(diào)節(jié)儀器的透光度為0；當(dāng)入射光通過(guò)一個(gè)比試樣濃 度稍低的參比溶液吋，將儀器的透光度調(diào)為100%,如下圖示：然后測(cè)定試樣的吸光度，用比較法或標(biāo)準(zhǔn)曲線法確定試樣濃度。 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法是：根據(jù)試樣濃度大小，配制一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液u以濃度最小(q)的一個(gè)溶液作為參比溶液u汎u定其他標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)吸光度/tu繪制川-(c$-)標(biāo)準(zhǔn)曲線 也可用比較法計(jì)算未知溶液的濃度。由a'=ax-a() = s- = eb(cx-c()對(duì)未知溶液及標(biāo)準(zhǔn)溶1 x液得：q = £b(q_co)a/ = eb(cs-c0)=>(2) 低吸光度測(cè)定法此法要求參比溶液的濃度大于試樣溶液的濃度。具體操作方

42、法如下:用純?nèi)軇┱{(diào)儀器的透光度為100%再用參比溶液來(lái)調(diào)儀器的透光度為0同樣地，也可以用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或比較法來(lái)求試液的濃度c, o標(biāo)準(zhǔn)曲線法：才-(c°-cj作圖;比較法：cx=co-co-cs)(3) 最精確測(cè)定法 先用一個(gè)比試樣濃度大的參比溶液調(diào)節(jié)透光度為0,再用一個(gè)比試樣濃度小的參比溶液調(diào)節(jié)透光度 為100%。該法也可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法及比較法來(lái)計(jì)算未知液的濃度。此法要用兩個(gè)濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為參比溶液,并要求試樣濃度介于兩個(gè)參比溶液之間。參比涪液1參比港液2愆差示分光光度法實(shí)際上就是把讀數(shù)標(biāo)尺對(duì)測(cè)量有用的一段加以擴(kuò)展放大，所以，能提高分析結(jié) 果的準(zhǔn)確度；e差示法在實(shí)際應(yīng)用中收到一定

43、限制，因?yàn)槭褂靡欢舛鹊臉?biāo)準(zhǔn)溶液作為參比溶液時(shí)，透射光強(qiáng) 度減弱，為了調(diào)100%透光度，就必須提高光源強(qiáng)度、增寬狹縫或提高儀器的靈敏度。增寬狹 縫和提高儀器靈敏度又會(huì)使光譜通帶變寬，噪音增大，造成測(cè)定靈敏度下降和工作曲線的線性 關(guān)系破壞。（四）雙波長(zhǎng)分光光度法基本原理讓波衣為人及入的兩束單色光分別交替地通過(guò)同一試液，若調(diào)節(jié)兩單色光的入射強(qiáng)度均為/。， 則試液對(duì)兩波長(zhǎng)的吸光度分別為式中人、a：?jiǎn)紊馊思叭氲耐高^(guò)光強(qiáng)度；j、被測(cè)物質(zhì)在人及4波長(zhǎng)下的摩爾吸收系數(shù)；、試樣溶液對(duì)人及人兩單色光的背景吸收。若設(shè)法使企=4,，則上述兩式之差為：心=企=覽+ =（£冷上式表明a -（空-勺）,這是雙

44、波長(zhǎng)分光光度法的理論基礎(chǔ)。愆 與單波長(zhǎng)分光光度法相比，雙波長(zhǎng)分光光度法的特點(diǎn)是不用參比溶液，而試液本身對(duì)某一波長(zhǎng) 人的吸光度厶作為參比，這可避免單波長(zhǎng)分光光度法使用試樣及參比兩個(gè)吸收池時(shí)由于兩吸 收池之間的差異所引起的誤差，可以消除背景吸收及光散射所引起的誤差,適用于多組分混合 物的分析。2、波長(zhǎng)組合人-入的選擇 選擇波長(zhǎng)組合的基本條件是： 被測(cè)組分在兩波長(zhǎng)處的吸光度及其差值應(yīng)足夠大； 共存（干擾）組分在兩波長(zhǎng)下應(yīng)具有相同的吸收，因此可將干擾組分的吸光度視為背景吸收 4而加以扣除。選擇人-入組合的方法，通常用作圖法，現(xiàn)在以兩組分混合物為例加以說(shuō)明:(1) 曲線g是欲測(cè)組分a的吸收光譜，曲線b是

45、干擾組分b的吸收光譜。(2) 可選擇a組分的最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)入，然后沿此作一垂直于x軸的垂線，此垂 線交曲線b于d點(diǎn)，由d點(diǎn)作無(wú)軸的平行線，在曲線b上便有1個(gè)或幾個(gè)交點(diǎn)(如圖e、f),這 些交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的任一波長(zhǎng)都可以選作參比波長(zhǎng)，但究竟選擇哪一個(gè)更好，就要考慮波長(zhǎng)組合的基木 條件。定量分析方法也可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或比較法。5. 3. 3 可見一紫外分光光度法的應(yīng)用(-)配合物組成及其穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定1、摩爾比法(飽和法)根據(jù)金屬離子m與配體r反應(yīng)過(guò)程中被飽和原則來(lái)測(cè)定配合物組成 設(shè)配位反應(yīng)：m + nr=mrn(仔色)前提:(dm、r均無(wú)色，即m和r均不干擾mrn； mrn穩(wěn)定； n值大。固

46、定 ,改變s ,配制一系列仏不同的溶液，在/u處分別測(cè)量各溶液的吸光度a，作力仏cmcm圖。n =v丿轉(zhuǎn)折點(diǎn)圖5-3-1配合物組成的測(cè)定(1) 當(dāng)加入的配位體r還沒使m定量轉(zhuǎn)化為mr.時(shí)，曲線處于直線階段；(2) 當(dāng)加入的配位體r已使m定量轉(zhuǎn)化為并稍有過(guò)量時(shí)，曲線便出現(xiàn)轉(zhuǎn)折；(3) 加入的r繼續(xù)過(guò)量，曲線便成水平直線；(4) 轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的摩爾比便是配合物的組成比。若配合物穩(wěn)定，則轉(zhuǎn)折點(diǎn)明顯；反之，則 不明顯，此時(shí)可用外推法求得兩直線的交點(diǎn)。配合物的穩(wěn)定常數(shù)表示為：k 二皿/ m町設(shè)配合物不離解時(shí)在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的濃度為c,配合物的解離度為則達(dá)到平衡時(shí)m = ca/? = anc則k產(chǎn)(1一 = i

47、f caanc卅匕叫式中q二蘭二1。在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處可求得兀，吸光度/可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，彳由外推法求得，則:a1 a'-a1kf=a1( a an cni a丿e 摩爾比法適用于解離度小、穩(wěn)定性高、配位比高的配合物組成的測(cè)定。2、等摩爾連續(xù)變化法（job法） 設(shè)配位反應(yīng)：m + nr=mrn（有色）保持+6之為常數(shù)，連續(xù)改變仏，配制一系列顯色溶液，分別測(cè)量系列溶液的吸光度a,以a對(duì)竺作圖。n=（cr/cm）轉(zhuǎn)折點(diǎn)若以m、r和mrj分別表示金屬離子、配位體和配合物平衡時(shí)的濃度，/為金屬離子在總濃度中所占的分?jǐn)?shù)，f亠,則cm = cm-nmrn = fc-nmrn r = cr-nmrn = (l-

48、f)c-nmrn:=兩二ajifc-nmrfl)-(l-f)c-nmrrine等摩爾連續(xù)變化法適用于配位比低、穩(wěn)定性較髙的配合物組成的測(cè)定。（二）酸堿解離常數(shù)的測(cè)定光度法是測(cè)定分析化學(xué)中應(yīng)用的指示劑或顯色劑解離常數(shù)的常用方法，因?yàn)樗鼈兇蠖嗍怯袡C(jī) 弱酸或弱堿，只要它們的酸色形和堿色形的吸收曲線不重疊。該法特別適用于溶解度較小的弱酸或 弱堿?，F(xiàn)以一元弱酸hl為例，在溶液中存在平衡：hlit+l _其解離常數(shù)hl pk“=ph + lg j 巧r-i由上式可知，只要在某一確定的ph條件下，知道間值，就可以計(jì)算出pk«。hl與l-互為共軌酸堿，它們的平衡濃度之和等于弱酸hl的分析濃度co只要

49、兩者都遵循lambert-beer定律，就可以通過(guò)測(cè)定溶液的吸光度求得黑值。具體做法如下：門配制個(gè)濃度c相同而ph不同的hl溶液u在某一確定波長(zhǎng)下，用1.0cm的吸收池測(cè)量個(gè)溶液的吸光度au酸度計(jì)測(cè)量各溶液的ph值各溶液的吸光度為:4 % 皿+s 匚卜%芒胡+s（q）c = /z+r在高酸度介質(zhì)中，可以認(rèn)為溶液中該酸只有hl型體存在，仍在上述確定的波長(zhǎng)下測(cè)定吸光 度，則ahl=£hlhl = £hlcp 二 ahlhl在堿性介質(zhì)屮，可以認(rèn)為該酸主要以l型體存在，則廿。巧三fl （c c(b)% 將（b）、（c）代入（q）后，整理得：=>w ahl-ah+ 匚a apk

50、 嚴(yán) ph + lg ahl-a上述是光度法測(cè)定一元弱酸解離常數(shù)的基本關(guān)系式。式中力皿、al.分別為弱酸定量地以hl、 型體存在時(shí)溶液的吸光度，該兩值是不變的。a為某一確定ph時(shí)溶液的吸光度。上述各值均可 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。將測(cè)得的數(shù)值代入上式，則可算出pk“值。對(duì)于一系列5個(gè)）c相同而ph不同的 hl溶液，就可測(cè)得個(gè)pk«值，然后取其平均值。:§ 5.4可見一紫外分光光度計(jì)（掌握）5. 4.1 基本組歳部分及姑初原理紫外一可見分光光度計(jì)的組件紫外-可見分光光度計(jì)組件氫燈，矩?zé)簦?85-375nm； 鵠燈，360 -2500nm. 基本要求：光源強(qiáng)，能量分布均勻，穩(wěn)定作用，將復(fù)合

51、光色散成單色光棱鏡玻璃，360-3200n叫石英，200-4000nm光柵平面誘射光柵，反射光欄玻璃，光學(xué)玻璃，石英。玻璃比色皿一可見光區(qū)石英比色皿一可見光區(qū)、縈外光區(qū)作用：接收透射光，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并放大 光電管，光電倍皓管，光電二管，光導(dǎo)攝像管 （多道分析器）信號(hào)顯示系統(tǒng)表頭、記錄儀、屏氣數(shù)字顯示單色器吸收池檢測(cè)系統(tǒng)2、光學(xué)性能-一可見光400looonm1波長(zhǎng)范圍,彳業(yè)從“門業(yè)i 一紫外-可見光190360nni2波長(zhǎng)準(zhǔn)確度：一般誤差為土0.5nm3波長(zhǎng)重現(xiàn)性，波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的1/2左右。4狹縫和譜帶寬：?jiǎn)紊饧兌戎笜?biāo)。最小譜帶寬度可ii0.1-0.5nm5分辨率：數(shù)值越小越好。中等

52、儀s0.5nm,高級(jí)儀器0.1 nm6雜散光：所含雜散光強(qiáng)度百分比作指標(biāo)。中等儀器0.5%,高級(jí)儀器00.004%7透光率測(cè)量范圍，中檔儀器為0%750%8吸光度測(cè)量范圍：中檔儀器為-0.1730+2.009測(cè)光準(zhǔn)確度，中檔儀器誤差為±0.5%10測(cè)光重現(xiàn)性：測(cè)光準(zhǔn)確度誤差范圍的4/2左右。5. 4. 2 紫外一可見分光光度計(jì)的類型、單光束分光光度計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)廉，適于在給定波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源 和檢測(cè)器具有很高的穩(wěn)定性。2、雙光束自動(dòng)記錄，快速全波段掃描?？上庠床环€(wěn)定、檢測(cè)器靈敏度變化等因素的影響，特別適合 于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。3

53、、雙波長(zhǎng)將不同波長(zhǎng)的兩束單色光（右、局）快速交替通過(guò)同一吸收池而后到達(dá)檢測(cè)器。產(chǎn)生交流信號(hào)。 無(wú)需參比池。4/1=12mn。兩波長(zhǎng)同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。單光東雙光東雙波長(zhǎng)§ 5.5分析條件的選擇（掌握）5. 51 彼謡罰ij量條侔1、濃度測(cè)量的相砧誤差與溶液透射比的關(guān)系任何分光光度計(jì)都有一定的測(cè)量誤差，這是由于光源不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)條件的偶然變動(dòng)、讀數(shù) 不準(zhǔn)確等因素引起的。這些因素對(duì)于試樣的測(cè)定結(jié)果影響較大，特別是當(dāng)試樣濃度較大或較小時(shí)。 因此要選擇適宜的吸光度范圍，以使測(cè)量結(jié)果的誤差盡可能減小。根據(jù)lambert-beer定律可知：a = -lgt = cbc微分得：t0.4343 = -eb act再將上式代入lambert-beer定律得，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差為：c _ 0.4343a7c tgt要使測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差*最小，對(duì)t求導(dǎo)數(shù)應(yīng)有極小值，即 cddt04343attgt0.4343a7(lgr +0.4343)(tig 盯解得lgt = _0.434或t = 36.8%,即當(dāng)/i = 0.434時(shí)，吸光度測(cè)量誤差最小。如果光度計(jì)讀數(shù)誤差為1%,若要求濃度測(cè)量的相對(duì)誤差小于5%,則待測(cè)溶液的透射比應(yīng) 選在70%10%范圍內(nèi)，吸光度為0.151.00。實(shí)際工作中，可通過(guò)調(diào)節(jié)待測(cè)溶液的濃度，選用適當(dāng) 厚度的吸收池等方式使透射比t或吸光度昇落入此區(qū)間。i kr|